Τι είναι το τρανζίστορ MOSFET;

Ένα τρανζίστορ MOSFET είναι μια συσκευή ημιαγωγού που μετατρέπει ή ενισχύει σήματα σε ηλεκτρονικές συσκευές.Το MOSFET είναι ένα αρκτικόλεξο για το τρανζίστορ πεδίου με μεταλλικό-οξείδιο-σήμανση.Το όνομα μπορεί να γραφτεί διαφορετικά ως MOSFET, MOS FET ή MOS-FET.Ο όρος τρανζίστορ MOSFET χρησιμοποιείται συνήθως, παρά την απόλυση του.Ο σκοπός ενός τρανζίστορ MOSFET είναι να επηρεάσει τη ροή ηλεκτρικών φορτίων μέσω μιας συσκευής χρησιμοποιώντας μικρές ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας για να επηρεάσει τη ροή πολύ μεγαλύτερων ποσοτήτων.Τα MOSFETs είναι τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα τρανζίστορ στα σύγχρονα ηλεκτρονικά.

Το τρανζίστορ MOSFET είναι πανταχού παρόν στη σύγχρονη ζωή, επειδή είναι ο τύπος τρανζίστορ που χρησιμοποιείται συνήθως στα ολοκληρωμένα κυκλώματα, τη βάση σχεδόν όλων των σύγχρονων υπολογιστών και ηλεκτρονικών συσκευών.Το τρανζίστορ MOSFET είναι κατάλληλο για αυτό το ρόλο λόγω της χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας και της απόρριψης, της χαμηλής απόβλητης θερμότητας και του κόστους παραγωγής χαμηλής μάζας.Ένα σύγχρονο ολοκληρωμένο κύκλωμα μπορεί να περιέχει δισεκατομμύρια mosfets.Τα τρανζίστορ MOSFET είναι παρόντα σε συσκευές που κυμαίνονται από κινητά τηλέφωνα και ψηφιακά ρολόγια σε τεράστιους υπερυπολογιστές που χρησιμοποιούνται για σύνθετους επιστημονικούς υπολογισμούς σε τομείς όπως η κλιματολογία, η αστρονομία και η φυσική των σωματιδίων.και σώμα.Η πηγή και η αποστράγγιση βρίσκονται στο σώμα του τρανζίστορ, ενώ η πύλη είναι πάνω από αυτά τα τρία τερματικά, τοποθετημένα μεταξύ της πηγής και της αποστράγγισης.Η πύλη διαχωρίζεται από τους άλλους ακροδέκτες με ένα λεπτό στρώμα μόνωσης.

Ένα MOSFET μπορεί να σχεδιαστεί για να χρησιμοποιεί είτε αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια είτε θετικά φορτισμένα οπές ηλεκτρονίων ως φορείς ηλεκτρικού φορτίου.Οι ακροδέκτες πηγής, πύλης και αποστράγγισης έχουν σχεδιαστεί για να έχουν περίσσεια είτε από ηλεκτρόνια είτε με οπές ηλεκτρονίων, δίνοντας σε κάθε αρνητική ή θετική πολικότητα.Η πηγή και η αποστράγγιση είναι πάντα η ίδια πολικότητα και η πύλη είναι πάντα η αντίθετη πολικότητα της πηγής και της αποστράγγισης.Η χρέωση απωθούνται από την περιοχή της πύλης, δημιουργώντας αυτό που ονομάζεται περιοχή εξάντλησης.Εάν αυτή η περιοχή γίνει αρκετά μεγάλη, θα δημιουργήσει αυτό που ονομάζεται στρώμα αναστροφής στη διεπαφή των μονωτικών και ημιαγωγικών στρωμάτων, παρέχοντας ένα κανάλι όπου οι φορείς φόρτισης της αντίθετης πολικότητας της πύλης μπορούν εύκολα να ρέουν.Αυτό επιτρέπει σε μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας να ρέουν από την πηγή στην αποχέτευση.Όπως όλα τα τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος, κάθε μεμονωμένο τρανζίστορ MOSFET χρησιμοποιεί αποκλειστικά θετικούς ή αρνητικούς φορείς φορτίου. Τα τρανζίστορ MOSFET κατασκευάζονται κυρίως από πυρίτιο ή κράμα πυριτίου-γερμανίου.Οι ιδιότητες των ακροδεκτών ημιαγωγών μπορούν να μεταβληθούν προσθέτοντας μικρές ακαθαρσίες ουσιών όπως το βόριο, το φωσφόρο ή το αρσενικό, μια διαδικασία που ονομάζεται ντόπινγκ.Η πύλη είναι συνήθως κατασκευασμένη από πολυκρυσταλλικό πυρίτιο, αν και μερικές MOSFETs έχουν πύλες από πολυσιλικό αλλιώς με μέταλλα όπως τιτάνιο, βολφράμιο ή νικέλιο.Εξαιρετικά μικρά τρανζίστορ χρησιμοποιούν πύλες που κατασκευάζονται από μέταλλα όπως το βολφράμιο, το ταντάλιο ή το νιτρίδιο του τιτανίου.Το μονωτικό στρώμα είναι πιο συχνά κατασκευασμένο από διοξείδιο του πυριτίου (έτσι

2

), αν και χρησιμοποιούνται και άλλες ενώσεις οξειδίου.